JP2013185659A - 球面間座、軸受、直動装置および球面間座の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】軸受または直動装置の運動精度の低下を抑制可能な球面間座、当該球面間座を備える軸受および直動装置、ならびに当該球面間座の製造方法を提供する。
【解決手段】球面間座４は、樹脂の射出成形体からなり、軸受または直動装置のボール間に介装される球面間座である。球面間座４は、球面形状を有し、ボールに接触すべき一対のボール接触面４１と、当該一対のボール接触面４１を接続し、円柱面形状を有する外周面４２とを備えている。ボール接触面４１には、ウェルド部４４が形成される領域を含むように凹部４３が形成されている。
【選択図】図７

Description

本発明は、球面間座、軸受、直動装置および球面間座の製造方法に関するものであり、より特定的には、樹脂の射出成形体からなり、軸受または直動装置のボール間に介装される球面間座、当該球面間座を備える軸受および直動装置、ならびに当該球面間座の製造方法に関するものである。

ボールベアリングなどの軸受、あるいはリニアガイドやボールねじなどの直動装置においては、図２６に示すようにボール５００同士の接触を回避するため、隣接するボール５００の間に球面間座４００が配置される場合がある。特に、ボールベアリングでは、リテーナーの一部が内輪や外輪に接触することや、大径のボールに対応したリテーナーの製造が困難であることから、リテーナーに代えて球面間座が用いられる場合も多い。

球面間座４００は、一般に合成樹脂の射出成形により製造されるものであり、図２７に示すように、ボールと接触すべき球面４１０と外周面４２０とからなる円柱形状を有している。また、球面間座には、射出成形におけるゲート部が外周面４２０や貫通孔４６０の内周面に形成されたもの（たとえば、特許文献１および２参照）、あるいは貫通孔が形成されずに球面の中心部にゲート部が形成されたものなどがある（たとえば、特許文献２および３参照）。

特開２００３−１４８４６５号公報 特開２００３−１９４０５８号公報 特開２０１１−２７１８８号公報

図２８および図２９を参照して、特許文献１および２の球面間座のように、外周面４２０や貫通孔４６０の内周面にゲート部４５０が形成される場合、球面４１０上には必然的にウェルド部４４０が発生する。ウェルド部４４０は、射出成形時における溶融樹脂の配向変化に起因して発生し、球面４１０上において数μｍ〜数十μｍの膨らみとして現れる。そのため、ウェルド部４４０が発生した球面間座を軸受や直動装置のボール間に介装する場合には、ボールとウェルド部４４０とが接触することにより、運動精度が低下するという問題がある。特に、厚みの大きい外周面４２０の近傍では、上述のようなウェルド部４４０の発生とともに、樹脂の配向変化によるヒケ量の差も問題となる。また、ガラス繊維や炭素繊維などの配向性充填材が添加された樹脂を用いた場合には、ウェルド部４４０における膨らみがより顕著になる。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、軸受または直動装置の運動精度の低下を抑制可能な球面間座、当該球面間座を備える軸受および直動装置、ならびに当該球面間座の製造方法を提供することである。

本発明の球面間座は、樹脂の射出成形体からなり、軸受または直動装置のボール間に介装される球面間座である。上記球面間座は、球面形状を有し、ボールに接触すべき一対のボール接触面と、上記一対のボール接触面を接続し、円柱面形状を有する外周面とを備えている。ボール接触面には、ウェルド部が形成される領域を含むように凹部が形成されている。

本発明の球面間座においては、ボール接触面に、ウェルド部が形成される領域を含む凹部が形成されている。そのため、本発明の球面間座においては、軸受または直動装置のボール間に上記球面間座を介装する場合に、ボールとウェルド部との接触が抑制され、結果として上記接触に起因した運動精度の低下を抑制することができる。このように、本発明の球面間座によれば、軸受または直動装置の運動精度の低下を抑制可能な球面間座を提供することができる。

上記球面間座において、外周面上には、複数のゲート部が形成されていてもよい。また、凹部は、ボール接触面の中心部から、互いに隣り合うゲート部により挟まれる外周部の領域に向かい延在するように形成されていてもよい。

このように、上記球面間座において厚みの大きい外周面上にゲート部を形成することにより、成形可能な球面間座の大きさの制約を緩和することができる。また、上記球面間座においては、ボール接触面の中心部から、互いに隣り合うゲート部により挟まれる外周部の領域に向かい延在するようにウェルド部が形成される。そのため、上述のように凹部を形成することにより、ウェルド部が形成される領域を凹部内に包含させることができる。

上記球面間座において、凹部は、ボール接触面の中心部から、互いに隣り合うゲート部より等距離にある外周部の領域に向かい延在するように形成されていてもよい。上記球面間座の射出成形においては、複数のゲートの各々に均一に樹脂が射出されることが好ましく、この場合、ウェルド部はボール接触面の中心部から、互いに隣り合うゲート部より等距離にある外周部の領域に向かい延在するように形成される。そのため、上述のように凹部を形成することにより、ウェルド部が形成される領域を凹部内に包含させることができる。

上記球面間座において、ゲート部は、サブマリンゲートにより形成されたサブマリンゲート部であってもよい。これにより、ゲートカット処理を省略することが可能となり、球面間座の製造をより効率化することができる。

上記球面間座において、ゲート部は、ピンポイントゲートにより形成されたピンポイントゲート部であってもよい。これにより、大型の球面間座を製造することがより容易になる。

ここで、ゲート部とは、射出成形された球面間座にゲート切断を施した後、当該球面間座に残存する跡を意味する。すなわち、サブマリンゲート部とは、サブマリンゲートを有する成形型を用いて射出成形された球面間座におけるゲート切断の跡である。また、ピンポイントゲート部とは、ピンポイントゲートを有する成形型を用いて射出成形された球面間座におけるゲート切断の跡である。

上記球面間座において、凹部は、凹部が延在する方向に垂直な断面において曲面状の壁面を有していてもよい。これにより、凹部における樹脂の配向変化が緩和され、上記樹脂の配向変化に起因したボール接触面の形状変化を抑制することができる。

上記球面間座において、ボール接触面の少なくとも一方の中心部には、凹み部が形成されていてもよい。このように、潤滑剤の溜部として機能させることが可能な凹み部を形成することにより、球面間座とボールとの潤滑特性を向上させることができる。

上記球面間座には、一対のボール接触面の中心部同士を接続する貫通孔が形成されていてもよい。このように、凹み部と同様に潤滑剤の溜部として機能させることが可能な貫通孔を形成することにより、球面間座とボールとの潤滑特性を向上させることができる。

上記球面間座は、ポリアセタール樹脂、ナイロン樹脂およびポリフェニレンサルファイド樹脂からなる群より選択される一の樹脂からなっていてもよい。このように、上記球面間座を構成する樹脂としては、優れた耐熱性および摺動特性を有する樹脂を好適に採用することができる。

本発明の軸受は、上記本発明の球面間座を備えている。本発明の軸受によれば、運動精度の低下を抑制可能な上記球面間座を備えた軸受を提供することができる。

本発明の直動装置は、上記本発明の球面間座を備えている。本発明の直動装置によれば、運動精度の低下を抑制可能な上記球面間座を備えた直動装置を提供することができる。

本発明の球面間座の製造方法は、樹脂の射出成形体からなり、軸受または直動装置のボール間に介装される球面間座の製造方法である。上記球面間座の製造方法は、樹脂を溶融させる工程と、溶融した樹脂を成形型内に射出する工程とを備えている。樹脂を射出する工程では、一対の球面部と、上記一対の球面部を接続し、円柱面形状を有する外周面部とを有するキャビティ部により取り囲まれたキャビティ内に樹脂が射出される。球面部には、射出された樹脂が合流することによりウェルド部が形成されるべき領域に対応するように凸部が形成されている。

本発明の球面間座の製造方法において、樹脂を射出する工程では、キャビティ内に樹脂が射出され、またキャビティは、ウェルド部が形成されるべき領域を含む凸部が球面部に形成されたキャビティ部により取り囲まれている。そのため、本発明の球面間座の製造方法においては、ウェルド部が形成される領域を含む凹部が形成された球面間座が製造される。したがって、本発明の球面間座の製造方法により製造された球面間座においては、軸受または直動装置のボール間に介装する場合に、ボールとウェルド部との接触を抑制することが可能となり、結果として上記接触に起因した運動精度の低下を抑制することができる。このように、本発明の球面間座の製造方法によれば、軸受または直動装置の運動精度の低下を抑制可能な上記本発明の球面間座を製造することができる。

上記球面間座の製造方法において、樹脂を射出する工程では、外周面部に形成され、キャビティと連通する複数のゲートを通じてキャビティ内に樹脂が射出されてもよい。また、凸部は、球面部の中心部から、互いに隣り合うゲートにより挟まれる外周面部の領域に向かい延在するように形成されていてもよい。

このように、外周面部に形成され、キャビティと連通するゲートを通じてキャビティ内に樹脂を射出することにより、外周面部に対応する厚みの大きい領域にゲート部が形成された球面間座を製造することができる。その結果、成形可能な球面間座の大きさの制約を緩和することができる。また、上述のように樹脂を射出した場合、製造される球面間座においては、球面部の中心部に対応する領域から、互いに隣り合うゲートにより挟まれる外周面部の領域に対応する領域に向かい延在するようにウェルド部が形成される。そのため、上述のような凸部が形成された球面部を有するキャビティ部により取り囲まれたキャビティ内に樹脂を射出することにより、ウェルド部が形成される領域を含むように凸部に対応する凹部が形成された球面間座を製造することができる。

上記球面間座の製造方法において、凸部は、球面部の中心部から、互いに隣り合うゲートより等距離にある外周面部の領域に向かい延在するように形成されていてもよい。

上記球面間座の製造方法においては、複数のゲートの各々に均一に樹脂が射出されることが好ましく、この場合、製造される球面間座において、球面部の中心部に対応する領域から、互いに隣り合うゲートにより等距離にある外周面部の領域に対応した領域に向かい延在するようにウェルド部が形成される。そのため、上述のような凸部が形成された球面部を有するキャビティ部により取り囲まれたキャビティ内に樹脂を射出することにより、ウェルド部が形成される領域を含むように凸部に対応する凹部が形成された球面間座を製造することができる。

上記球面間座の製造方法において、樹脂を射出する工程では、サブマリンゲートを通じてキャビティ内に樹脂が射出されてもよい。これにより、ゲートカット処理を省略することが可能となり、球面間座の製造をより効率化することができる。

上記球面間座の製造方法において、樹脂を射出する工程では、ピンポイントゲートを通じてキャビティ内に樹脂が射出されてもよい。これにより、大型の球面間座の製造がより容易になる。

上記球面間座の製造方法において、樹脂は、ポリアセタール樹脂、ナイロン樹脂およびポリフェニレンサルファイド樹脂からなる群より選択される一の樹脂であってもよい。このように、上記球面間座の製造方法では、優れた耐熱性および摺動特性を有する樹脂を好適に採用することができる。

上記球面間座の製造方法は、成形型内に射出された樹脂からなる球面間座をスリーブ状の突き出しピンにより取り出す工程をさらに備えていてもよい。これにより、球面間座を成形型から取り出すことがより容易になる。

以上の説明から明らかなように、本発明の球面間座、軸受および直動装置によれば、軸受または直動装置の運動精度の低下を抑制可能な球面間座、軸受および直動装置を提供することができる。また、本発明の球面間座の製造方法によれば、軸受および直動装置の運動精度の低下を抑制可能な上記本発明の球面間座を製造することができる。

軸受の構造を示す概略図である。 ボールねじの構造を示す概略図である。 ボールねじの構造を示す概略断面図である。 リニアガイドの構造を示す概略図である。 リニアガイドの構造を示す概略断面図である。 球面間座の構造を示す概略図である。 球面間座の構造を示す概略図である。 球面間座の構造を示す概略図である。 球面間座の構造を示す概略図である。 球面間座の構造を示す概略図である。 球面間座の構造を示す概略図である。 球面間座の構造を示す概略図である。 球面間座の構造を示す概略図である。 球面間座の製造方法を概略的に示すフローチャートである。 球面間座の製造方法を説明するための概略図である。 球面間座の製造方法を説明するための概略図である。 球面間座の製造方法を説明するための概略図である。 球面間座の製造方法を説明するための概略図である。 球面間座の製造方法を説明するための概略図である。 実施の形態２の球面間座の構造を拡大して示す概略図である。 実施の形態２の球面間座の構造を拡大して示す概略図である。 実施の形態２の球面間座の製造方法を説明するための概略図である。 実施の形態２の球面間座の製造方法を説明するための概略図である。 実施の形態２の球面間座の製造方法を説明するための概略図である。 実施の形態２の球面間座の製造方法を説明するための概略図である。 従来の球面間座の構造を示す概略図である。 従来の球面間座の構造を示す概略図である。 従来の球面間座の構造を示す概略図である。 従来の球面間座の構造を示す概略図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰返さない。

（実施の形態１）
はじめに、本発明の一実施の形態である実施の形態１について説明する。まず、本実施の形態の軸受について説明する。図１を参照して、本実施の形態の軸受１は玉軸受であって、内周面に外輪転走面１２ａを有する外輪１２と、外周面に内輪転走面１１ａを有する内輪１１と、複数のボール１３と、球面間座４とを主に備えている。球面間座４は、後述する本実施の形態の球面間座である。

内輪１１は、内輪転走面１１ａが外輪転走面１２ａに対向するように外輪１２の内側に配置されている。外輪１２および内輪１１は、鋼からなっており、たとえばＪＩＳ規格ＳＵＪ２などの高炭素クロム軸受鋼、ＳＣＭ４２０などの機械構造用合金鋼、あるいはＳ５３Ｃなどの機械構造用炭素鋼からなっている。ボール１３は、たとえば鋼球であり、外輪転走面１２ａおよび内輪転走面１１ａ上に接触し、外輪転走面１２ａおよび内輪転走面１１ａの周方向に沿った円環状の軌道上に複数並べて配置されている。また、隣接するボール１３の間には、球面間座４が介装されている。

次に、本実施の形態の直動装置としてのボールねじについて説明する。図２および図３を参照して、ボールねじ２は、外周面に螺旋状のねじ溝２１ａが形成されたねじ軸２１と、内周面に螺旋状のねじ溝２２ａが形成されたナット２２と、複数のボール２３と、ボールチューブ２４と、フランジ２５と、球面間座４とを主に備えている。ナット２２は、ねじ溝２２ａがねじ溝２１ａと対向するようにねじ軸２１に配置されている。フランジ２５は、ナット２２の一端に配置されており、これによりテーブル（図示しない）などにボールねじ２を固定可能となっている。ボール２３は、ねじ溝２１ａとねじ溝２２ａとの間に配置されており、ボールチューブ２４を循環経路としてねじ軸２１の外周を転動可能とされている。すなわち、ボールねじ２においては、ボール２３がねじ軸２１の外周を転動することにより、ねじ軸２１に対してナット２２がねじ軸２１の軸方向に沿って相対的に移動可能となっている。また、隣接するボール２３の間には、上記本実施の形態の軸受１と同様に、球面間座４が介装されている。

次に、本実施の形態の直動装置としてのリニアガイドについて説明する。図４および図５を参照して、リニアガイド３は、両側面にボール溝３１ａが形成され、軸方向に延びる案内レール３１と、案内レール３１上を跨いで配置されたスライダ３２とを主に備えている。スライダ３２は、スライダ本体３２ａと、エンドキャップ３２ｂとを主に有している。図５に示すように、スライダ本体３２ａは、ボール溝３２ｃと、ボール溝３２ｃに対して平行に延びるボール通路３５とを含み、ボール溝３２ｃがボール溝３１ａに対向するように案内レール３１上に配置されている。エンドキャップ３２ｂは、スライダ本体３２ａの両端に配置されており、またボール溝３１ａとボール溝３２ｃとにより挟まれた領域と、ボール通路３５とを連通する半円弧状のボール循環路３４を含んでいる。このように、リニアガイド３においては、ボール溝３１ａとボール溝３２ｃとにより挟まれた領域と、ボール通路３５と、ボール循環路３４とにより、ボール循環軌道が構成されている。そして、ボール３３が当該ボール循環軌道に沿って転動することにより、スライダ３２が案内レール３１に対して案内レール３１の軸方向に沿って相対的に移動可能となっている。また、隣接するボール３３間には、上記本実施の形態の軸受１およびボールねじ２と同様に、球面間座４が介装されている。

次に、本実施の形態の球面間座４について説明する。球面間座４は、樹脂の射出成形体からなっており、軸受またはボールねじやリニアガイドなどの直動装置のボール間に介装される球面間座である。図６〜図９を参照して、球面間座４は、球面形状を有し、ボールに接触すべき一対のボール接触面４１と、一対のボール接触面４１を接続し、円柱面形状を有する外周面４２とを主に備えている。また、ボール接触面４１の中心部には、一対のボール接触面４１同士を接続する貫通孔４６が形成されている。

球面間座４の外周面４２上には、外周面４２の円周方向に沿って複数のゲート部４５が形成されている。外周面４２上には、たとえば２点のゲート部４５が形成されていてもよく（図６および図７参照）、３点のゲート部４５が形成されていてもよく（図８参照）、あるいは４点のゲート部４５が形成されていてもよい（図９参照）。また、図６〜図９に示すように、これらのゲート部４５は、球面間座４の軸方向において外周面４２の中央部に形成され、また外周面４２に沿った円周方向において等間隔に形成されている。

また、ゲート部４５は、射出成形時において樹脂の射出を容易化する観点から、多数形成されていることが好ましい。一方、ゲート部４５が多数形成される場合には、ゲート部４５の数に対応した多数のゲートを有する金型が必要となるため、金型構造が複雑化する。このような観点から、ゲート部４５の数は、２点以上４点以下であることが好ましい。

球面間座４のボール接触面４１には、ウェルド部４４が形成される領域を含むように凹部４３が形成されている。より具体的には、ボール接触面４１には、溝形状を有し、ウェルド部４４が形成される全領域を含むように凹部４３が形成されている。また、図６〜図９に示すように、凹部４３は、ボール接触面４１の中心部から、互いに隣り合うゲート部４５により挟まれる外周部の領域に向かい延在するように、より具体的には互いに隣り合うゲート部４５より等距離にある外周部の領域に向かい延在するように形成されている。このように、ボール接触面４１には、外周面４２上に形成されるゲート部４５の数に応じた凹部４３が形成されている。また、凹部４３は、グリースなどの潤滑剤の溜溝としても機能する。

凹部４３は、ウェルド部４４における樹脂の膨らみよりも深く形成されていることが好ましく、たとえば深さが０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下、幅が２ｍｍ以上５ｍｍ以下で形成されていてもよい。

本実施の形態の球面間座４のように外周面４２上にゲート部４５が形成される場合、貫通孔４６の有無に関わらず、中心部および外周部における軸方向の厚みの差に起因して、ゲート部４５側とは反対側のボール接触面４１上には必然的にウェルド部４４が発生する。ウェルド部４４は、ボール接触面４１上に数μｍ〜数十μｍの膨らみとして現れるため、ウェルド部４４が発生した球面間座をボール間に介装する場合、ボールとウェルド部４４との接触がボールの回転に影響を及ぼし、結果として運動精度が低下する。

これに対して、本実施の形態の球面間座４においては、ボール接触面４１に、ウェルド部４４が形成される領域を含む凹部４３が形成されている。そのため、球面間座４においては、軸受または直動装置のボール間に介装する場合にボールとウェルド部４４との接触が抑制され、上記接触に起因した運動精度の低下を抑制することができる。このように、本実施の形態の球面間座４は、軸受または直動装置の運動精度の低下を抑制可能な球面間座となっている。また、本実施の形態の軸受１、ならびに直動装置としてのボールねじ２およびリニアガイド３は、本実施の形態の球面間座４を備えているため、ウェルド部の発生に起因した運動精度の低下が抑制されている。

また、上記本実施の形態の球面間座４と異なり、たとえばボール接触面４１の中心部などの軸方向の厚みが小さい部分にゲート部４５が形成される場合がある。この場合、射出成形における溶融樹脂の流動性が球面間座の成形性に大きく影響するため、成形可能な球面間座の大きさが制約される。これに対して、本実施の形態の球面間座４においては、軸方向への厚みが大きい外周部付近（外周面４２上）にゲート部４５が形成されているため、成形可能な球面間座の大きさの制約を緩和することができる。具体的には、球面間座４は、直径が２０ｍｍ以下、さらに５ｍｍ以下のボール間の介装に対応可能な大きさに成形することも可能である。

また、上述のように、本実施の形態の球面間座４において、凹部４３は、ボール接触面４１の中心部から、互いに隣り合うゲート部４５により挟まれる外周部４２の領域に向かい延在するように形成されていてもよい。図６〜９に示すように、球面間座４においては、ボール接触面４１の中心部から、互いに隣り合うゲート部４５により挟まれる外周部４２の領域に向かい延在するようにウェルド部４４が形成される。そのため、上述のように凹部４３を形成することにより、ウェルド部４４が形成される領域を凹部４３内に包含させることができる。

また、上述のように、本実施の形態の球面間座４において、凹部４３は、ボール接触面４１の中心部から、互いに隣り合うゲート部４５より等距離にある外周部４２の領域に向かい延在するように形成されていてもよい。球面間座４の射出成形においては、複数のゲートの各々に均一に樹脂が射出されることが好ましく、この場合、図６〜図９に示すようにウェルド部４４はボール接触面４１の中心部から、互いに隣り合うゲート部４５より等距離にある外周部の領域に向かい延在するように形成される。そのため、上述のように凹部４３を形成することにより、ウェルド部４４が形成される領域を凹部４３内に包含させることができる。

また、本実施の形態の球面間座４において、ゲート部４５は、たとえばサブマリンゲートにより形成されたサブマリンゲート部であってもよい。すなわち、球面間座４は、サブマリンゲートを有する金型を用いた射出成形体であってもよい。これにより、射出成形後に手加工や機械加工によりゲートカットする処理が省略可能となり、球面間座の製造をより効率化することができる。

また、本実施の形態の球面間座４において、凹部４３は、図１０および図１１を参照して、凹部４３が延在する方向に垂直な断面において曲面状の壁面を有していてもよい。これにより、球面間座４を構成する樹脂としてガラス繊維などの繊維状補強材を配合したものを用いた場合でも、凹部４３における樹脂の配向変化が緩和され、上記樹脂の配向変化に起因したボール接触面４１の形状変化を抑制することができる。

また、本実施の形態の球面間座４において、ボール接触面４１の中心部には貫通孔４６が形成されていてもよいが、これに限られるものではない。たとえば、図１２および図１３を参照して、貫通孔４６に代えて、ボール接触面４１の少なくとも一方の中心部、すなわち一方または両方のボール接触面４１の中心部に凹み部４９が形成されていてもよい。貫通孔４６および凹み部４９は、凹部４３と同様にグリースなどの潤滑剤の溜部として機能するため、これらを形成することによりボールと球面間座４との潤滑特性をより向上させることができる。また、このように球面間座４の中心部に貫通孔４６や凹み部４９を形成することにより、球面間座４の局所摩耗を抑制することができる。さらに、貫通孔４６を形成した場合には上記局所摩耗の抑制に加え、球面間座の軽量化や材料消費量の低減を図ることができる。

また、本実施の形態の球面間座４を構成する樹脂は、軸受またはボールねじやリニアガイドなどの直動装置における使用に適したものであって、射出成形が可能な合成樹脂であればよく、たとえばフェノール樹脂やエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂、またはポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリアセタール樹脂、ナイロン樹脂あるいはポリフェニレンサルファイド樹脂などの熱可塑性樹脂からなっていてもよい。特に、ポリアセタール樹脂、ナイロン樹脂およびポリフェニレンサルファイド樹脂は、耐熱性が高く、摺動特性にも優れるため、球面間座４を構成する樹脂として好適に採用することができる。これらの樹脂を採用することにより、たとえばグリースなどの潤滑剤が劣化した場合でも、ボールと球面間座４との潤滑特性を維持することができる。

次に、本実施の形態の球面間座の製造方法について説明する。本実施の形態の球面間座の製造方法は、樹脂の射出成形体からなり、軸受または直動装置のボール間に介装される球面間座の製造方法であって、たとえば上記本実施の形態の球面間座４を製造することができる。

図１４を参照して、まず、工程（Ｓ１０）として、溶融工程が実施される。この工程（Ｓ１０）では、たとえばペレット状の樹脂が、射出装置（図示しない）に供給されるとともに、当該射出装置の加熱シリンダ（図示しない）内にて加熱される。これにより、当該樹脂は、射出可能な流動性を有する溶融状態となる。

次に、工程（Ｓ２０）として、射出工程が実施される。この工程（Ｓ２０）では、図１５を参照して、まず型締装置（図示しない）を動作させることにより、成形型である金型５０が、固定側金型５１および可動側金型５２，５３が一体となった型締状態とされる。そして、図１６を参照して、上記工程（Ｓ１０）にて溶融状態となった樹脂７０が型締された金型５０内に射出される。

図１５を参照して、この工程（Ｓ２０）において使用される金型５０は、固定側金型５１と、可動側金型５２，５３と、スリーブ状突き出しピン５４とを主に備えている。金型５０には、一対の球面部５５と、当該一対の球面部５５を接続し、円柱面形状を有する外周面部５６とからなるキャビティ部５７により取り囲まれるキャビティ５８が形成されている。図１７を参照して、外周面部５６には、キャビティ５８に連通する複数のゲート６０、たとえば４点のゲート６０が外周面部５６に沿った円周方向に形成されている。ゲート６０は、外周面部５６に沿った円周方向に等間隔に形成されている。ゲート６０の数は４点に限られるものではなく、たとえば２点あるいは３点であってもよい。また、金型５０内には、ゲート６０に連通するスプルー６２およびランナー６１が形成されており、ゲート６０とともに樹脂７０の流入経路を構成している。すなわち、溶融した樹脂７０は、図１６中矢印に示すように、ランナー６１、スプルー６２およびゲート６０を順に通じてキャビティ５８内に射出される。

図１７を参照して、金型５０の球面部５５には、キャビティ５８内に射出された樹脂が合流することによりウェルド部が形成されるべき領域に対応するように凸部５９が形成されている。具体的には、凸部５９は、球面部５５の中心部から互いに隣り合うゲート６０により挟まれる外周面部５６の領域に向かい延在するように形成されている。より具体的には、凸部５９は、互いに隣り合うゲート６０より等距離にある外周面部５６の領域に向かい延在するように形成されている。

次に、工程（Ｓ３０）として、冷却工程が実施される。この工程（Ｓ３０）では、上記工程（Ｓ２０）においてキャビティ５８内に射出された樹脂を冷却固化することにより樹脂７０が成形される。

次に、工程（Ｓ４０）として、取出工程が実施される。この工程（Ｓ４０）では、図１８を参照して、まず、型締装置（図示しない）を動作させて、金型５０が固定側金型５１と可動側金型５２，５３とが離れた型開状態となる。そして、図１９を参照して、金型５０内に射出され冷却固化した樹脂からなる球面間座４が、スリーブ状突き出しピン５４により取り出される。このように、球面間座４に対して均一に力を付与することが可能なスリーブ状突き出しピン５４を採用することにより、球面間座４の取り出しがより容易になる。また、これにより球面間座４におけるバリの発生を抑制することもできる。上記工程（Ｓ１０）〜（Ｓ４０）により上記本実施の形態の球面間座４が製造され、本実施の形態の球面間座の製造方法が完了する。

以上のように、本実施の形態の球面間座の製造方法において、工程（Ｓ２０）では、キャビティ５８内に樹脂が射出され、またキャビティ５８は、ウェルド部が形成されるべき領域を含む凸部５９が球面部５５に形成されたキャビティ部５７により取り囲まれている。そのため、本実施の形態の球面間座の製造方法においては、ウェルド部４４が形成される領域を含むように凹部４３が形成された球面間座４を製造することができる。そして、球面間座４によれば、軸受または直動装置のボール間に介装する場合に、ボールとウェルド部４４との接触を抑制することが可能となり、結果として上記接触に起因した運動精度の低下を抑制することができる。このように、本実施の形態の球面間座の製造方法によれば、軸受または直動装置の運動精度の低下を抑制可能な上記本発明の球面間座４を製造することができる。

また、上述のように、本実施の形態の球面間座の製造方法において、工程（Ｓ２０）では、外周面部５６に形成され、キャビティ５８と連通する複数のゲート６０を通じてキャビティ５８内に樹脂が射出されてもよい。また、凸部５９は、球面部５５の中心部から、互いに隣り合うゲートにより挟まれる外周面部５６の領域に向かい延在するように形成されていてもよい。

このように、外周面部５６に形成され、キャビティ５８と連通するゲート６０を通じてキャビティ５８内に樹脂７０を射出することにより、外周面部５６に対応する厚みの大きい領域にゲート部が形成された球面間座を製造することができる。その結果、成形可能な球面間座の大きさの制約を緩和することができる。また、上述のように樹脂７０を射出した場合、製造される球面間座においては、球面部５５の中心部に対応する領域から、互いに隣り合うゲート６０により挟まれる外周面部５６の領域に対応する領域に向かい延在するようにウェルド部が形成される。そのため、上述のような凸部５９が形成された球面部５５を有するキャビティ部５７により取り囲まれたキャビティ５８内に樹脂７０を射出することにより、ウェルド部が形成される領域を含むように凸部５９に対応する凹部が形成された球面間座を製造することができる。

また、上述のように、本実施の形態の球面間座の製造方法において、凸部５９は、球面部５５の中心部から、互いに隣り合うゲート６０より等距離にある外周面部５６の領域に向かい延在するように形成されていてもよい。

本実施の形態の球面間座の製造方法においては、複数のゲート６０の各々に均一に樹脂７０が射出されることが好ましく、この場合、製造される球面間座において、球面部５５の中心部に対応する領域から、互いに隣り合うゲート６０により等距離にある外周面部５６の領域に対応した領域に向かい延在するようにウェルド部が形成される。そのため、上述のような凸部５９が形成された球面部５５を有するキャビティ部５７により取り囲まれたキャビティ５８内に樹脂７０を射出することにより、ウェルド部が形成される領域を含むように凸部５９に対応する凹部が形成された球面間座を製造することができる。

また、上述のように、本実施の形態の球面間座の製造方法において、工程（２０）では、サブマリンゲートであるゲート６０を通じてキャビティ５８内に樹脂７０が射出されてもよい。これにより、ゲートカット処理を省略することが可能となり、球面間座の製造をより効率化することができる。

また、上述のように、本実施の形態の球面間座の製造方法において、樹脂７０は、ポリアセタール樹脂、ナイロン樹脂およびポリフェニレンサルファイド樹脂からなる群より選択される一の樹脂であってもよい。このように、本実施の形態の球面間座の製造方法では、優れた耐熱性および摺動特性を有する樹脂を好適に採用することができる。

（実施の形態２）
次に、本発明の他の実施の形態である実施の形態２について説明する。まず、本実施の形態の球面間座５について説明する。本実施の球面間座５は、上記実施の形態１の球面間座４と基本的には同様の構成を備え、かつ同様の効果を奏する。しかし、本実施の形態の球面間座５は、ゲート部の構造において球面間座４とは異なっている。

球面間座５において、ゲート部４５は、ピンポイントゲートにより形成されたピンポイントゲート部である。すなわち、球面間座５は、ピンポイントゲートを有する金型を用いた射出成形体である。より具体的には、図２０および図２１を参照して、球面間座５においては、外周面４２上にボス部４７が形成される。そして、当該ボス部４７を切断した後、外周面４２上に当該切断処理の跡であるゲート部４５が形成される。

次に、本実施の形態の球面間座の製造方法について説明する。本実施の形態の球面間座の製造方法では、上記本実施の形態の球面間座５を製造することができる。図１６を参照して、まず、実施の形態１と同様に溶融工程（Ｓ１０）が実施され、樹脂が溶融状態となる。

次に、工程（Ｓ２０）として、射出工程（Ｓ２０）が実施される。この工程（Ｓ２０）では、図２２を参照して、実施の形態１と同様に、金型８０が、固定側金型８１および可動側金型８２，８３が一体となった型締状態となる。そして、図２３を参照して、溶融状態となった樹脂７０が金型８０内に射出される。

本実施の形態では、金型８０は、固定側金型８１と、可動側金型８２，８３と、スリーブ状突き出しピン８４と、ボス用突き出しピン８４ａとを主に備えている。金型８０には、実施の形態１と同様に、一対の球面部８５と、当該一対の球面部８５を接続し、円柱面形状を有する外周面部８６とからなるキャビティ部８７により取り囲まれるキャビティ８８が形成されている。また、外周面部８６には、キャビティ８８に連通する複数のボス９３が形成されており、また当該ボス９３においてピンポイントゲートであるゲート９０が形成されている。また、金型８０内には、実施の形態１と同様に、ゲート９０に連通するスプルー９２およびランナー９１が形成されており、ゲート９０とともに樹脂７０の流入経路を構成している。すなわち、本実施の形態では、溶融した樹脂７０は、図２３中矢印に示すように、ランナー９１、スプルー９２、ゲート９０およびボス９３を順に通じてキャビティ８８内に射出される。また、金型８０の球面部８５には、実施の形態１と同様に、キャビティ８８内に射出された樹脂が合流することによりウェルド部が形成されるべき領域を含むように凸部が形成されている。

次に、工程（Ｓ３０）として、冷却工程が実施される。この工程（Ｓ３０）では、実施の形態１と同様に、射出された樹脂を冷却固化することにより当該樹脂が成形される。

次に、工程（Ｓ４０）として、取出工程が実施される。この工程（Ｓ４０）では、図２４を参照して、実施の形態１と同様にまず、型締装置（図示しない）を動作させて、金型８０が固定側金型８１と可動側金型８２，８３とが離れた型開状態となる。次に、図２５を参照して、金型８０内に射出され冷却固化した樹脂からなる球面間座５が、スリーブ状突き出しピン８４およびボス用突き出しピン８４ａにより取り出される。そして、ボス部４７を有する球面間座５が取り出された後、当該球面間座５からボス部４７が別途切断される。上記工程（Ｓ１０）〜（Ｓ４０）により上記本実施の形態の球面間座５が製造され、本実施の形態の球面間座の製造方法が完了する。

このように、本実施の形態の球面間座の製造方法では、工程（Ｓ２０）において、ピンポイントゲートであるゲート９０を通じてキャビティ８８内に樹脂が射出されるため、スプルー９２を直線状に構成することができる。これにより、スプルー９２における樹脂の抜けの悪化が抑制されるため、大型の球面間座の製造がより容易になる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の球面間座、軸受、直動装置および球面間座の製造方法は、軸受または直動装置の運動精度の低下を抑制することが要求される球面間座、当該球面間座を備える軸受および直動装置、ならびに当該球面間座の製造方法において特に有利に適用され得る。

１ 軸受、２ ボールねじ、３ リニアガイド、４，５ 球面間座、１１ 内輪、１１ａ 内輪転走面、１２ 外輪、１２ａ 外輪転走面、１３，２３，３３ ボール、２１ ねじ軸、２１ａ，２２ａ ねじ溝、２２ ナット 、２４ ボールチューブ、２５ フランジ、３１ 案内レール、３１ａ，３２ｃ ボール溝、３２ スライダ、３２ａ スライダ本体、３２ｂ エンドキャップ、３４ ボール循環路、３５ ボール通路、４１ ボール接触面、４２ 外周面、４３ 凹部、４４ ウェルド部、４５ ゲート部、４６ 貫通孔、４７ ボス部、４９ 凹み部、５０，８０ 金型、５１，８１ 固定側金型、５２，５３，８２，８３ 可動側金型、５４，８４ スリーブ状突き出しピン、５５，８５ 球面部、５６，８６ 外周面部、５７，８７ キャビティ部、５８，８８ キャビティ、５９ 凸部、６０，９０ ゲート、６１，９１ ランナー、６２，９２ スプルー、７０ 樹脂、８４ａ ボス用突き出しピン、９３ ボス。

Claims (14)

1. 樹脂の射出成形体からなり、軸受または直動装置のボール間に介装される球面間座であって、
   球面形状を有し、前記ボールに接触すべき一対のボール接触面と、
   前記一対のボール接触面を接続し、円柱面形状を有する外周面とを備え、
   前記ボール接触面には、ウェルド部が形成される領域を含むように凹部が形成されている、球面間座。
2. 前記外周面上には、複数のゲート部が形成されており、
   前記凹部は、前記ボール接触面の中心部から、互いに隣り合う前記ゲート部により挟まれる外周部の領域に向かい延在するように形成されている、請求項１に記載の球面間座。
3. 前記凹部は、前記ボール接触面の前記中心部から、互いに隣り合う前記ゲート部より等距離にある前記外周部の領域に向かい延在するように形成されている、請求項２に記載の球面間座。
4. 前記ゲート部は、サブマリンゲートにより形成されたサブマリンゲート部である、請求項２または３に記載の球面間座。
5. 前記ゲート部は、ピンポイントゲートにより形成されたピンポイントゲート部である、請求項２または３に記載の球面間座。
6. 前記凹部は、前記凹部が延在する方向に垂直な断面において曲面状の壁面を有している、請求項１〜５のいずれか１項に記載の球面間座。
7. 前記ボール接触面の少なくとも一方の中心部には、凹み部が形成されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の球面間座。
8. 一対の前記ボール接触面の前記中心部同士を接続する貫通孔が形成されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の球面間座。
9. ポリアセタール樹脂、ナイロン樹脂、およびポリフェニレンサルファイドからなる群より選択される一の樹脂からなっている、請求項１〜８のいずれか１項に記載の球面間座。
10. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の球面間座を備える、軸受。
11. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の球面間座を備える、直動装置。
12. 樹脂の射出成形体からなり、軸受または直動装置のボール間に介装される球面間座の製造方法であって、
    前記樹脂を溶融させる工程と、
    溶融した前記樹脂を成形型内に射出する工程とを備え、
    前記樹脂を射出する工程では、
    一対の球面部と、前記一対の球面部を接続し、円柱面形状を有する外周面部とを有するキャビティ部により取り囲まれたキャビティ内に前記樹脂が射出され、
    前記球面部には、射出された前記樹脂が合流することによりウェルド部が形成されるべき領域に対応するように凸部が形成されている、球面間座の製造方法。
13. 前記樹脂を射出する工程では、
    前記外周面部に形成され、前記キャビティと連通する複数のゲートを通じて前記キャビティ内に前記樹脂が射出され、
    前記凸部は、前記球面部の中心部から、互いに隣り合う前記ゲートにより挟まれる前記外周面部の領域に向かい延在するように形成されている、請求項１２に記載の球面間座の製造方法。
14. 前記成形型内に射出された前記樹脂からなる球面間座スリーブ状の突き出しピンにより取り出す工程をさらに備える、請求項１２または１３に記載の球面間座の製造方法。

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